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首頁 > 技術(shù)文章

高壓清洗機在掏土糾偏應(yīng)用的可行性試驗

時間:2012-05-09     來源: http://www.tongaoxiangsu.com

掏土法主要應(yīng)用在因為地基不均勻沉降而引起的建筑物傾斜事故的治理上,掏土法也是應(yīng)用最為廣泛的糾偏方法。目前采用的掏土工藝大多需要先開挖作業(yè)井、槽,然后在井、槽內(nèi)用各種方法向基礎(chǔ)底部掏土,輔助的工作量會很大;所以在地下水位較高的情況下,施工會因為井,槽內(nèi)的積水而變得很困難。為了避免這些缺陷,我們結(jié)合一棟六層住宅樓的加固糾偏工程,開展了高壓清洗機在掏土糾偏應(yīng)用的可行性試驗。
 
一、工程概況:
 
一幢6層住宅樓,長58.5米,寬10.2米,磚混結(jié)構(gòu),條形鋼筋混凝土基礎(chǔ)。場地內(nèi)分部的地層自上而下為:
 
第一層素填土、厚0-3.5米、流塑狀;
第二層黑色淤泥、厚0-6.0米、從南至北厚度遞增、承載力標(biāo)準(zhǔn)值承載力標(biāo)準(zhǔn)值=80kPa;
第三層粉質(zhì)粘土、厚0-5.3米、南側(cè)厚、北側(cè)缺失、承載力標(biāo)準(zhǔn)值=150kPa;
第四層淤泥粉質(zhì)粘土、層頂埋深6.5-7.0米、鉆孔揭露厚度10米左右、未揭穿、承載力標(biāo)準(zhǔn)值=110kPa、場地內(nèi)地下水位埋深0.3米。
 
針對厚度變化很大的淤泥層,設(shè)計院在設(shè)計之初就決定采用換土法作為地基處理方案,并要求在表層開挖清淤后,鋪設(shè)厚度達三米的礦渣墊層。但是由于北側(cè)的淤泥厚度較大,在實際的清淤施工時并沒有完全清除,導(dǎo)致地基仍然明顯的保持南硬北軟的特征。建筑主體工程完成后,發(fā)現(xiàn)樓體向北傾斜嚴重,在經(jīng)過三個月的觀察后發(fā)現(xiàn),樓體傾斜越來越嚴重,于是施工方采用旋噴注漿法對北側(cè)地基做了加固處理,加固后北側(cè)的沉降逐漸穩(wěn)定,但由于樓體西半部分的傾斜量過大,還需要對此部分作適量糾偏處理。
 
二、糾偏設(shè)計:
 
根據(jù)沉降量觀測資料分析,西半部分傾斜程度更為嚴重的主要原因是西南角的沉降量比南側(cè)其它各點的小很多。因此,只要將西南角局部促沉,使3號點的沉降量與2號點大致相當(dāng),便可以消除樓體東西兩頭不同傾斜程度的差異。
 
掏土糾偏實驗建筑物平面示意圖
 
西南角沉降量最小的原因在于此處淤泥層缺失,地基承載力相對較高。在這種地基條件下,常識告訴我們掏土法比堆載法糾偏更為適宜。但是由于地下水位比較淺,所以在開挖掏土作業(yè)井、槽時會很困難。所以不能采用常用的掏土方法,而這時我們開展了高壓清洗機在掏土糾偏應(yīng)用的可行性試驗。
 
三、高壓清洗機在掏土糾偏應(yīng)用的總體工藝如下:
 
首先,我們緊貼墻面從地表向下施工垂直鉆孔,鉆穿條形鋼筋混凝土基礎(chǔ)并達到一定深度后,用鉆桿將特制的噴頭從孔內(nèi)送到混凝土基礎(chǔ)之下。然后將高壓清洗機連接高壓軟管,并將鉆桿和高壓軟管相連接,隨后給高壓清洗機供清水,再開啟高壓清洗機,高壓水射流從噴頭噴出,對地基土形成的切割、破碎作用。被切割的地基土和水一起混合,形成泥漿后返回地面。
 
經(jīng)過高壓水射流的切割、破碎處理后,混凝土基礎(chǔ)之下便形成泥漿柱,直徑大小可由掏土強度控制,由于有效承載面積減小,地基便會在建筑物的荷載作用下產(chǎn)生附加沉降。
 
四、掏土糾偏實驗過程和結(jié)果:
 
為了避免過量沉降或者沉降不均勻而造成上部結(jié)構(gòu)和混凝土基礎(chǔ)被破壞,我們在施工前確定了對所有孔實行少量多次的掏土原則,每次掏土之后,加密對沉降量的觀測,并根據(jù)觀測結(jié)果安排下一輪掏土施工。由于混凝土基礎(chǔ)下方有三米厚的礦渣墊層,而礦渣很難被水帶出地面,所以將掏土孔設(shè)計深度定位為八米,以便有足夠的空間容納下落的礦渣。
 
掏土孔的成孔工藝是:首先采用φ89合金鉆頭鉆穿表土和混凝土基礎(chǔ),然后改用帶V字型鉆頭的合金噴頭鉆至設(shè)計深度,鉆進時用適量清水作為沖洗液。掏土施工是借助單重管旋噴注漿的機具完成的,在高壓噴頭上對稱的安裝了一對直徑為2mm的噴嘴,當(dāng)鉆孔到底后,接上高壓軟管和高壓清洗機便可開始掏土作業(yè),掏土?xí)r噴頭體邊旋轉(zhuǎn)邊提升,旋轉(zhuǎn)速度在20rpm左右,提升速度為20-25cm/min,高壓清洗機壓力控制在180-200 bar之間。掏土首先在混凝土基礎(chǔ)之下3-8米的范圍內(nèi),目的是在礦渣墊層之下形成足夠的空間,然后對礦渣墊層進行切割,使礦渣掉入下部的泥漿柱中。需要注意的是,混凝土基礎(chǔ)有較好的強度和剛度,這種壓力程度的水切割不會對其造成任何破壞。
 
掏土施工開始以后,我們在各孔試驗性地掏土一次,然后進行沉降觀測。淘土后的第二天,3號點下沉了10mm,此后緩慢下沉。十幾天之后,累積沉降19mm,之后我們又開始進行第二次掏土,三天后又下沉了24mm。這時累計下沉已達43mm。至此,3號點與2號點的沉降量已經(jīng)很接近了,為防止過量沉降,掏土實驗就到此為止,之后采用旋噴注漿方式將各掏土孔用水泥漿封填。
 
綜上所述,我們可以看出利用垂直鉆孔在混凝土基礎(chǔ)之下以高壓清洗機為動力掏土,完全可以達到糾偏的設(shè)計要求。由此可見,高壓清洗機在掏土糾偏的應(yīng)用中是可行的。
  • 標(biāo)簽:
  • 掏土糾偏設(shè)備
  • 高壓清洗機
  • 高壓水清洗機
  • 高壓水射流清洗機
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